Mineral based materials and mechanics

Hard bedrock covered by shallow irregular soil layers creates a distinct environment for Finnish building and mining industries and for the development of mineral-based materials such as concrete and asphalt. The mineral-based materials and mechanics research group offers deep field-specific expertise to support the use of Finnish soil and rock resources and conditions effectively as part of the built environment. Research also promotes the development of products that utilise these natural resources.

The group applies computational modelling and numerical methods to solids and structures, concentrating on specific features of pressure-dependent materials as a low tensile capacity and time-dependent behaviour. Research also includes the development of numerical tools based on continuum and discrete methods and models for the needs of the both research groups of the department

The group has excellent facilities for experimental and numerical research, making it possible to carry out both on-site and laboratory investigations to determine and simulate the behaviour of systems and members based on these materials. The sustainability, durability and manufacturing of these materials drive the long-term research in the field. The instant industrial needs of the research in Finland relate to such topics as the safety of nuclear facilities, use of soil and rock as the source of thermal energy, techniques for mineralogical characterisation, durability of asphalt and concrete mixtures, and new composite materials to increase the tension capacity of mineral-based materials. As a part of the Department of Civil Engineering, the group aims to be an internationally known research unit.

Mineraalipohjaiset materiaalit ja mekaniikka

Suomen kova kallioperä ja sitä peittävät epäsäännölliset ja ohuet maakerrokset luovat Suomelle tyypilliset olosuhteet maamme rakennus- ja kaivosteollisuudelle sekä betonin ja asfaltin kaltaisten mineraalipohjaisten materiaalien kehittämiselle ja käytölle. Tutkimusryhmän erikoisosaaminen tukee suomalaisen maa- ja kallioperän käyttöä osana rakennettua ympäristöä sekä siitä saatavien materiaalien hyödyntämistä rakentamisessa. Tutkimustyön tavoitteena on myös edistää näistä luonnonresursseista valmistettavien tuotteiden kehittämistä.

Tutkimusryhmä soveltaa laskennallista mallinnusta ja numeerisia menetelmiä kiinteisiin aineisiin ja rakenteisiin keskittyen erityisesti paineriippuvien materimallien erityisominaisuuksiin, kuten matala vetokapasiteetti ja ajasta riippuva käyttäytyminen. Tutkimus sisältää myös rakenteiden ja materiaalien tutkimuksen edellyttämien laskennallisten menetelmien ja mallien kehittämistä laitoksen molempien tutkimusryhmien tarpeisiin.

Ryhmän käytössä ovat hyvät tilat ja laitteet kokeelliseen ja laskennalliseen tutkimukseen, mikä mahdollistaa kokeellisen tutkimuksen pohjalta määrittää ja simuloida materiaalien ja rakenteiden ominaisuuksia. Materiaalien kestävyys, käyttöikä ja valmistus ohjaavat tutkimusta pitkällä aikavälillä. Ajankohtaiset teolliset tutkimustarpeet Suomessa liittyvät esimerkiksi ydinlaitosten turvallisuuteen, maa- ja kallioperän käyttöön lämpöenergian lähteenä, mineralogisiin tunnistusmenetel-miin, asfaltti- ja betoniseosten kestävyyteen ja uusiin yhdstelmämatariaaleihin, joilla voidaan parantaa mineraalipohjaisten materiaalien vetolujuutta.Tutkimusryhmän tavoite on olla alallaan kansainvälisesti tunnettu tutkimusyksikkö.

Page content by: | Last updated: 10.02.2017.